2025年中考科学专题复习——电能表、电功、电功率运用及电池容量（含解析）
文档属性
| 名称 | 2025年中考科学专题复习——电能表、电功、电功率运用及电池容量（含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 浙教版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2025-02-26 21:38:30 | ||
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文档简介
2025中考科专题复习一——电能表、电功、电功率运用及电池容量
一、电功和电功率单位换算及电能表
例1：如图所示分别是某同学家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上1600mp/kW h表示每消耗1千瓦时的电能，指示灯闪烁1600次时下列选项中正确的是（ ）
A．该同学家上月消耗的电能为911千瓦时
B．该同学家中同时工作的用电器总功率可以超过4400W
C．灯闪烁的次数越多，表明电路中的用电器总功率越大
D．若1分钟内指示灯闪烁32次，则电路消耗的电功率为1200W
变式1：（2024·临海模拟）某同学用电能表测量电水壶的实际功率。电能表表盘参数如图，他关闭家中其他用电器，只让电水壶工作1分钟，发现电能表转盘转过60转。下列错误的是（ ）
A．电能表是直接测量电功率的装置
B．该电路允许加载的最大功率为4400W
C．电水壶工作时把电能转化为热能
D．该电水壶的实际功率为1200W
变式2：小明家的电子式电能表表盘上标有“3200imp/kW·h)”字样。11月底的示数为 ，12月底的示数为 ，则他家12月份消耗的电能 kW·h，为测电暖器实际消耗的功率，他将标有“220V 1000W”字样的电暖器单独接入自家电路中，观察电能表上的指示灯在1min闪烁48次，则该电暖器的实际功率是 W。
二、电功和电功率公式使用、额定电功率与实际电功率
例1：将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一只电饭煲正常工作相同时间，下列说法正确的是( )
A．三个用电器产生的热量一样多 B．电风扇产生的热量最多
C．电视机产生的热量最多 D．三者消耗的电能相等
例2：有两个灯泡，L1标有“6V 3W”的字样，L2没有标记，测得L2电阻为6Ω，把它们串联在电路中，两灯均正常发光，那么该电路两端电压和L2的电功率分别是（ ）
A．9V，3W B．9V，1.5W C．12V，3W D．12V，1.5W
例3：a、b、c三盏灯分别标有“110V 60W”、“220V 60W”、“36V 60W”的字样，三盏灯都正常发光，比较它们的亮度（ ）
A．a灯最亮 B．b灯最亮
C．c灯最亮 D．三盏灯一样亮
例4：（2023九上·余姚期末）甲“6V 3W”，乙“6V 6W”的灯串联在电路中，要使其中一灯正常，则电源电压为 V；较暗的灯的实际功率为 W。
例5：（2024·浙江）如图所示电路，电源电压不变，R是定值电阻。当把一个“2.5V 0.5A”的小灯泡L，接在a、b两点间时，通过小灯泡的电流是0.5A，则L1的实际功率为___________；若换一个“3.8V 0.5A”的小灯泡L2接在a、b两点间，则L2的实际功率___________额定功率（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
例6：（2024·余姚月考）有两个灯泡，L1标有“6V 3W”的字样，L2没有标记，测得L2电阻为6Ω，把它们串联在电路中，两灯均正常发光，那么该电路两端电压和L2的电功率分别是（ ）
A.9V，3W B.9V，1.5W C.12V，3W D.12V，1.5W
1．如图所示的电路中，不计温度对灯丝电阻的影响，电源电压保持不变。当在a、b间接“6V6W”的灯泡时，闭合开关，灯L恰能正常发光；断开开关，在a、b间换接入一个“6V4W”的灯泡后，再闭合开关，下列说法中错误的是（ ）
A．灯L将变亮 B．灯L将变暗
C．换接的灯可能烧坏 D．电路总功率要变小
2．现有“6V 3W"和“12V 6W”字样的甲．乙两只灯泡，不考虑灯丝电阻的变化。下列说法正确的是（ ）
A．通电时间相同时，甲灯泡消耗的电能一定比乙灯泡少
B．通电时间相同时，电流通过乙灯泡比甲灯泡做功一定快
C．两只灯泡串联工作时，甲灯泡产生的热量一定比乙灯泡少
D．两只灯泡并联工作时，干路中允许通过的最大电流为1A
3．（2023九上·金华期末）如图是额定电压均为220V的灯泡L1和L2的U-I图像。下列分析错误的是（ ）
A． 当L1两端的电压为100V时，其实际功率为20W
B．将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V，则L2的功率为8W
C．当通过L2的电流为0.45A时，其1分钟消耗的电能为4320J
D．将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5A，则L1的功率为66W
4．如图所示电路，电源电压不变，R是定值电阻。当把一个“2.5V 0.5A”的小灯泡L，接在a、b两点间时，通过小灯泡的电流是0.5A，则L1的实际功率为 ；若换一个“3.8V 0.5A”的小灯泡L2接在a、b两点间，则L2的实际功率 额定功率（选填“大于”、“等于”或“小于”）。（4） （5）
5.（2024九上·宁波月考）现有标注为“6V 2 W”和“12 V 8 W”的两盏电灯 L1 和 L2，把它们与“20Ω 1A” 的滑动变阻器串联后，接在18V的电源上，如图所示，开关闭合后，当滑动变阻器R的滑片P从a端向b端滑动的过程中，下列说法正确的是（忽略温度对电阻的影响）（ ）
A.两灯都变亮，且L1首先正常发光 B.因为L2的额定功率大，所以L2比L1更亮
C.两灯灯丝电阻不同 D.两灯都变亮，且L2可能先烧毁
6.（2024·乐清模拟）市场上有一种磁吸式手机充电线(如图)，能通过磁铁公母对吸方式达到接通充电效果的充电线。在它的上面固定有磁铁，另一端固定有易磁化的物质，只要将两端靠近，就可以达到对吸充电。
（1）在磁吸式充电线的另一端固定的物质可能是________ (选填“铜”、“铁镍合金”或“铝”)。
（2）某手机的充电器上标有“5V，2.1A”， 表示充电电压是5V，最大输出电流2.1A。用该充电器 对某手机锂电池进行充电3小时，则锂电池获得的电能是________焦。
（3）目前市场上有两种不同的充电器：A“5V，2.1A”和B“5V，4.5A”。资料表明，最大输出电流越大，锂电池的充电时间越短；影响锂电池的使用寿命是电池发热。你将选择哪种充电器，并说明理由。________ 。
三、关于电池容量与机械能的转化
例1：随着生活水平的提高，扫地机器人逐步进人普通家庭。扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电座充电等诸多智能功能。如图是某款扫地机器人及铭牌上的部分参数，请回答下列有关问题：
项目 指标参数
工作电压 15V
功率 30W
电池容量 2000mAh
（1）电池容量“2000mAh”是指当工作电流为2000 mA，能持续供电1小时。若充满电后所有电量用于扫地，则可供机器人持续正常工作多少时间
（2）机器人的供电系统设有自动充电功能，当检测到电池容量低至10％时会自动返回充电。若返回过程中受到的阻力为20牛，为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远为多少米 (剩余电池容量达自动返回充电时的40％用于提供克服阻力做功)
例2：（2024九上·舟山模拟）老王手机电池的铭牌上标有“5V 4000mA·h”的字样，手机正常使用时功率为2W。如果他在电池电量剩余30％时，立刻插上30W的充电器，并持续正常使用，直到电量充满。他这次给手机充电的时间是 。
例3：（2024·普陀模拟）如图甲所示是一款小型桌面清洁器，因其外形卡通，小巧实用备受人们喜爱，图乙是其内部部分结构。下表是这款清洁器的部分参数。
小型桌面清洁器部分参数
额定电压 3V
额定功率 6W
电池容量 750mAh
（1）该桌面清洁器是靠电机带动叶轮高速旋转，使清洁器内部形成个低压区，在外界________的作用下将桌面上的碎屑物“吸”入其中.
（2）该桌面清洁器正常工作时的电流是多少
（3）该桌面清洁器在电量低于20%时会自动切断电源停止工作，如果每次正常工作的时间为3分钟，该清洁器充满电后能正常工作多少次
变式1：（2023·慈溪模拟）充电宝是可以直接给移动设备充电且自身具有储备单元的便携式装置，也叫移动电源。
型号 V8
输入 5V 1500mA
容量 8000mA·h
输出 5V 100mA
（1）某品牌充电宝铭牌上的部分信息如表所示该充电宝的输入功率是 。
（2）若给已用完的该充电宝充电5h，再用该充电宝给一只额定功率是5W的小风扇供电并使它正常工作，此时充电宝能给该小风扇供电 h。（已知该充电宝能量转化效率为70%，即输出的电能量只有输入电能量的70%）
变式2：扫地机器人是一款能自动清扫的智能家用电器。某款扫地机器人的部分参数如表格所示，当剩余电量减为电池容量的20%时，扫地机器人会自动寻找充电器充电。则该扫地机器人正常工作时电流为 A；充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为 min。
额定工作电压 12 V 额定功率 48W
电池容量 5000mA·h 工作噪声 ≤50dB
变式3：（2024九上·余姚月考）如图所示为“无人机”（多功能飞行器），它具有4个旋翼，可通过无线电进行操控，其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景.
（1）该机一个旋翼的电动机额定功率为30瓦，额定电压为15伏，电动机正常工作时，通过该电动机的电流为多少安？
（2）该机所需的能量是由一块输出电压为15伏，容量为5000mA h的电池提供，若电能的80%用于飞行，飞行时的实际总功率为100W，则该机最多能飞行多少时间？
变式4：（2023九下·舟山月考）威马汽车智能制造基地是中国第一家实现全产业链数字化的车企。该汽车具有节能减排、绿色环保的特点，越来越受消费者的青睐。
车速v（米／秒） 10 20 30 40
空气阻力f（牛） 50 450 800
（1）汽车行驶时会受到空气阻力。经测试，该汽车在不同速度时受到空气阻力如表。当车速为20米／秒时，汽车所受空气阻力为 牛。
（2）汽车行驶过程中受到的总阻力来自两部分，一是路面对汽车的摩擦阻力，该阻力约为车重的0.05倍；二是空气对汽车的阻力。该电动汽车充满电后以最大允许质量、20米／秒的速度匀速直线行驶时，汽车所能行驶的最大距离为 米。
2025中考科专题复习一——电功、电功率运用及电池容量解析
一、电功和电功率单位换算及电能表
例1：如图所示分别是某同学家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上1600mp/kW h表示每消耗1千瓦时的电能，指示灯闪烁1600次时下列选项中正确的是（ ）
A．该同学家上月消耗的电能为911千瓦时
B．该同学家中同时工作的用电器总功率可以超过4400W
C．灯闪烁的次数越多，表明电路中的用电器总功率越大
D．若1分钟内指示灯闪烁32次，则电路消耗的电功率为1200W
答案．D
变式1：（2024九上·临海期末）某同学用电能表测量电水壶的实际功率。电能表表盘参数如图，他关闭家中其他用电器，只让电水壶工作1分钟，发现电能表转盘转过60转。下列说法错误的是（ ）
A．电能表是直接测量电功率的装置
B．该电路允许加载的最大功率为4400W
C．电水壶工作时把电能转化为热能
D．该电水壶的实际功率为1200W
【答案】A
【解析】3000r/（kW h）表示电路中每消耗1KW h的电能，电能表转盘转3000r，据此求电能表转盘转60r时，电水壶消耗的电能，再利用P=W/t，求电水壶的实际功率。
【解答】A.家庭电路中的电能表是测量电功的仪表。A错误。
B.“220V、20A”表示电能表的工作电压为220V，电能表平时工作允许通过的最大电流为20A，该同学家允许加载的用电器的最大功率：P最大＝UI最大＝220V×20A=4400W。B正确。
C.电热水壶工作时是将电能转化为热能。C正确。
D.3000r/（kW h）表示路中每消耗1kW h的电能，电能表转盘转3000r，电能表转盘转60时，电水壶消耗的电能：，工作时间t=1min=1/60h，电水壶的实际功率：。D正确。
故答案为：A。
变式2：小明家的电子式电能表表盘上标有“3200imp/kW·h)”字样。11月底的示数为 ，12月底的示数为 ，则他家12月份消耗的电能 kW·h，为测电暖器实际消耗的功率，他将标有“220V 1000W”字样的电暖器单独接入自家电路中，观察电能表上的指示灯在1min闪烁48次，则该电暖器的实际功率是 W。
答案：108；900
（1）小明家12月份消耗的电能为：6394.2kW·h-6286.2kW·h=108kW·h；
（2）电暖气消耗的电能为：；
电暖气的实际功率为为：。
二、电功和电功率公式使用、额定电功率与实际电功率
例1：将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一只电饭煲正常工作相同时间，下列说法正确的是( )
A．三个用电器产生的热量一样多 B．电风扇产生的热量最多
C．电视机产生的热量最多 D．三者消耗的电能相等
答案：D
根据W=Pt可知，三者消耗的电能相等，故D正确；
电饭煲将电能全部转化为内能，电风扇将电能主要转化为机械能，电视机将电能主要转化为光能和声能，故A、B、C错误。
故选D。
例2：有两个灯泡，L1标有“6V 3W”的字样，L2没有标记，测得L2电阻为6Ω，把它们串联在电路中，两灯均正常发光，那么该电路两端电压和L2的电功率分别是（ ）
A．9V，3W B．9V，1.5W C．12V，3W D．12V，1.5W
答案：B
L1的额定电流；
串联电路中各处电流都相等，即I2=I1=0.5A；
则灯泡L2的实际电压为：U2=I2R2=0.5A×6Ω=3V；
则电路的总电压为：U总=U1+U2=6V+3V=9V；
灯泡L2的实际功率：P2=U2I2=3V×0.5A=1.5W。
故选B
例3：a、b、c三盏灯分别标有“110V 60W”、“220V 60W”、“36V 60W”的字样，三盏灯都正常发光，比较它们的亮度（ D ）
A．a灯最亮 B．b灯最亮
C．c灯最亮 D．三盏灯一样亮
例4：（2023九上·余姚期末）甲“6V 3W”，乙“6V 6W”的灯串联在电路中，要使其中一灯正常，则电源电压为 V；较暗的灯的实际功率为 W。
【答案】9；1.5
【解析】根据小灯泡的额定电压和额定功率分别求出两灯泡正常工作时的电流和电阻，由两只灯泡正常工作时的电流判断出能正常发光的灯泡，从而根据欧姆定律和串联电路的电压特点求出电路中的总电压，然后根据两灯电阻和电流利用P=IR可以知道两灯泡的实际功率关系。
【解答】，，，R乙=6Ω.
要使一灯能正常发光，则电路电流大小为0.5A，
所以U总=IR总=0.5A18Ω=9V，
两灯泡串联在电路中，其中甲能正常发光，乙没有达到额定电压，所以乙较暗。
P乙=I2R=(0.5A)26Ω=1.5W
例5：（2024·浙江）如图所示电路，电源电压不变，R是定值电阻。当把一个“2.5V 0.5A”的小灯泡L，接在a、b两点间时，通过小灯泡的电流是0.5A，则L1的实际功率为___________；若换一个“3.8V 0.5A”的小灯泡L2接在a、b两点间，则L2的实际功率___________额定功率（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
【答案】1.25W 小于
【解析】[1]根据“2.5V0.5A”可知，灯泡的额定电流为0.5A，即通过灯泡的电流为0.5A时，它正常发光，那么它的实际功率等于额定功率，即P1=U1I1=2.5V×0.5A=1.25W
[2]灯泡L1的电阻
灯泡L2的电阻，则R2>R1
根据R总=R+R1可知，流入L2的电流肯定小于流入L1的电流，即通过L2的电流肯定小于0.5A，即L2的实际功率肯定小于额定功率。
例6：（2024·余姚月考）有两个灯泡，L1标有“6V 3W”的字样，L2没有标记，测得L2电阻为6Ω，把它们串联在电路中，两灯均正常发光，那么该电路两端电压和L2的电功率分别是（ ）
A.9V，3W B.9V，1.5W C.12V，3W D.12V，1.5W
【答案】B
【解析】首先根据计算出L1的额定电流，然后根据串联电路的特点得到L2的额定电流，接下来根据U2=I2R2计算出L2的额定电压，跟机根据P2=U2I2计算出它的电功率，最后根据U总=U1+U2计算出总电压。
【解答】L1的额定电流；
串联电路中各处电流都相等，即I2=I1=0.5A；
则灯泡L2的实际电压为：U2=I2R2=0.5A×6Ω=3V；
则电路的总电压为：U总=U1+U2=6V+3V=9V；
灯泡L2的实际功率：P2=U2I2=3V×0.5A=1.5W。
1．如图所示的电路中，不计温度对灯丝电阻的影响，电源电压保持不变。当在a、b间接“6V6W”的灯泡时，闭合开关，灯L恰能正常发光；断开开关，在a、b间换接入一个“6V4W”的灯泡后，再闭合开关，下列说法中错误的是（A ）
A．灯L将变亮 B．灯L将变暗
C．换接的灯可能烧坏 D．电路总功率要变小
2．现有“6V 3W"和“12V 6W”字样的甲．乙两只灯泡，不考虑灯丝电阻的变化。下列说法正确的是（ C ）
A．通电时间相同时，甲灯泡消耗的电能一定比乙灯泡少
B．通电时间相同时，电流通过乙灯泡比甲灯泡做功一定快
C．两只灯泡串联工作时，甲灯泡产生的热量一定比乙灯泡少
D．两只灯泡并联工作时，干路中允许通过的最大电流为1A
3．（2023九上·金华期末）如图是额定电压均为220V的灯泡L1和L2的U-I图像。下列分析错误的是（ ）
A． 当L1两端的电压为100V时，其实际功率为20W
B．将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V，则L2的功率为8W
C．当通过L2的电流为0.45A时，其1分钟消耗的电能为4320J
D．将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5A，则L1的功率为66W
【答案】B
【解析】（1）当L1两端的电压为100V时，根据图像得出通过L1的电流，根据P=UI求出L1的实际功率；
（2）将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V，由图像可知通过灯泡L1的电流，根据串联电路电流规律可求出通过灯泡L2的电流，根据图像可知灯泡L2两端的电压，根据P=UI求出L2的功率；
（3）当通过L2的电流为0.45A时，根据图像得出L2两端的电压，根据W=UIt求出消耗的电能；
（4）将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5A，根据图像可知L1两端的电压，根据并联电路电压规律可得通过L1的电流，根据P=UI求出L1的功率.【解答】A.根据图像可知，当L1两端的电压为100V时，通过L1的电流为0.2A，其实际功率为：P1=U1I1=100V×0.2A=20W，故A正确不合题意；
B.将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V，由图像可知，通过灯泡L1的电流：I'1=0.1A，
根据串联电路电流规律可知，通过灯泡L2的电流I'2=I'1=0.1A；
由图像可知，此时灯泡L2两端的电压为U'2=20V，L2的功率为：P2=U2I'2=20V×0.1A=2W，故B错误符合题意；
C.当通过L2的电流为0.45A时，L2两端的电压为160V，其1min消耗的电能为W=U2I2t=160V×0.45A×60s=4320J，故C正确不合题意；
D.将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5A，由图像可知，L2两端的电压为：U''2=220V。
根据并联电路电压规律可知，灯泡L1两端的电压：U''1=U''2=220V；
由图像可知，通过L1电流I''1=0.3A，L1的功率为：P1=U''1I''1=220V×0.3A=66W，故D正确不合题意。4．如图所示电路，电源电压不变，R是定值电阻。当把一个“2.5V 0.5A”的小灯泡L，接在a、b两点间时，通过小灯泡的电流是0.5A，则L1的实际功率为 ；若换一个“3.8V 0.5A”的小灯泡L2接在a、b两点间，则L2的实际功率 额定功率（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
答案：1.25W；小于
（1）根据“ 2.5V 0.5A ”可知，灯泡的额定电流为0.5A，即通过灯泡的电流为0.5A时，它正常发光，那么它的实际功率等于额定功率，即P1=U1I1=2.5V×0.5A=1.25W；
（2）灯泡L1的电阻：；
灯泡L2的电阻：；
则R2>R1；
根据R总=R+R1可知，接入L2的电流肯定小于接入L1的电流；
即通过L2的电流肯定小于0.5A；
即L2的实际功率肯定小于额定功率。
5．（2023九上·余姚期末）如图所示的电路中，不计温度对灯丝电阻的影响，电源电压保持不变。当在a、b间接“6V 6W”的灯泡时，闭合开关，灯L恰能正常发光；断开开关，在a、b间换接入一个“6V 4W”的灯泡后，再闭合开关，下列说法中错误的是（ ）
A．灯L将变亮 B．灯L将变暗
C．换接的灯可能烧坏 D．电路总功率要变小
【答案】A
【解析】根据知：“6V6W"的灯泡电阻为：6Ω，“6V4W"的灯泡电阻为：9Ω。当在ab间接入“6V6W"的灯泡时，闭合开关，灯L恰能正常发光；若在 ab 间换接入一个“6V 4W”的灯泡后，电路的总电阻变大，电流变小，所以灯L不能正常发光：电流变小时，由U=IR知：灯L两端的电压变小，所以接入的灯泡分得的电压变大(电源电压不变)，因此换接的灯泡可能被烧毁：由P=I2R可知，在灯L的电阻不变时，电流变小，则灯L的实际功率变小，即灯L变暗；由P=UI知，电源电压不变，总阻值变大，总电流变小，则电路消耗的总功率变小。
【解答】A、接入“6V4W”的灯泡后，通过灯L的电流变小，灯L变暗，所以A错误；
B、接入“6V4W”的灯泡后，通过灯L的电流变小，灯L变暗，所以B正确；
C、换接的灯泡两端的电压变大，所以换接的灯泡可能会烧坏，所以C正确；
D、电路中的电源电压不变，总电阻变大，总电流变小， 电路总功率要变小 ，所以D正确。
6.（2021九上·宁波月考）现有标注为“6V 2 W”和“12 V 8 W”的两盏电灯 L1 和 L2，把它们与“20Ω 1A” 的滑动变阻器串联后，接在18V的电源上，如图所示，开关闭合后，当滑动变阻器R的滑片P从a端向b端滑动的过程中，下列说法正确的是（忽略温度对电阻的影响）（ ）
A.两灯都变亮，且L1首先正常发光 B.因为L2的额定功率大，所以L2比L1更亮
C.两灯灯丝电阻不同 D.两灯都变亮，且L2可能先烧毁
【答案】A
【解析】根据图片可知，当滑片从a向b端移动时，它的阻值减小，则通过灯泡的电流增大，因此两个灯泡都变亮。L1的额定电流为：，L2的额定电流为：，则L1先正常发光，故A正确；
灯泡L1的电阻为：，灯泡L2的电阻为：，则两个灯泡的电阻相等。故C错误；
在串联电路中，功率与电阻成正比，因为两个灯泡的电阻相同，所以它们的实际功率相同，即亮度相同，故B错误；
如果两个灯泡都不损坏，那么根据“串联电路电压与电阻成正比”可知，它们的电压都是总电压的一半，即都是9V。因为9V>6V，所以灯泡L1先被烧毁，故D错误。
7.（2024·乐清模拟）市场上有一种磁吸式手机充电线(如图)，能通过磁铁公母对吸方式达到接通充电效果的充电线。在它的上面固定有磁铁，另一端固定有易磁化的物质，只要将两端靠近，就可以达到对吸充电。
（1）在磁吸式充电线的另一端固定的物质可能是________ (选填“铜”、“铁镍合金”或“铝”)。
（2）某手机的充电器上标有“5V，2.1A”， 表示充电电压是5V，最大输出电流2.1A。用该充电器 对某手机锂电池进行充电3小时，则锂电池获得的电能是________焦。
（3）目前市场上有两种不同的充电器：A“5V，2.1A”和B“5V，4.5A”。资料表明，最大输出电流越大，锂电池的充电时间越短；影响锂电池的使用寿命是电池发热。你将选择哪种充电器，并说明理由。________ 。
【答案】（1）铁镍合金（2）113400
（3）选 A，电流小，锂电池中通过的电流小，锂电池发热少，可延长锂电池的使用寿命（或选 B，电流大，锂电池充电时间短，可更快的使用手机）
【解析】（1）铁、钴、镍等能被磁体吸引的物质，叫铁磁性物质；
（2）根据公式W=UIt计算锂电池获得的电能。
（3）每种充电器都有自己的优点和缺点，根据优点进行选择即可。
【解答】（1）在磁吸式充电线的另一端固定的物质可能是铁镍合金。
（2）锂电池获得的电能是：W=UIt=5V×2.1A×（3600s×3）=113400J；
（3）①我将选择充电器A，理由是：电流小，锂电池中通过的电流小，锂电池发热少，可延长锂电池的使用寿命；
②我将选择充电器 B，理由是：电流大，锂电池充电时间短，可更快的使用手机。
三、关于电池容量与机械能的转化
例1：随着生活水平的提高，扫地机器人逐步进人普通家庭。扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电座充电等诸多智能功能。如图是某款扫地机器人及铭牌上的部分参数，请回答下列有关问题：
项目 指标参数
工作电压 15V
功率 30W
电池容量 2000mAh
（1）电池容量“2000mAh”是指当工作电流为2000 mA，能持续供电1小时。若充满电后所有电量用于扫地，则可供机器人持续正常工作多少时间
（2）机器人的供电系统设有自动充电功能，当检测到电池容量低至10％时会自动返回充电。若返回过程中受到的阻力为20牛，为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远为多少米 (剩余电池容量达自动返回充电时的40％用于提供克服阻力做功)
【答案】（1）蓄电池储藏的电能为：W=UIt=2A×15V×3600s=1.08×105J；
机器人持续正常工作的时间。
（2）机器人充电时克服阻力做功：W阻=W电能×10%×40%=1.08×105J×10%×40%=4320J；
机器人充电时到充电座的最远距离。
【解析】（1）首先根据公式W=UIt计算出蓄电池储藏的能量，再根据公式计算机器人持续正常工作的时间。
（2）首先根据W阻=W电能×10%×40%计算出机器人克服阻力做的功，再根据计算机器人充电时到充电座的最远距离。
例2：（2024九上·舟山模拟）老王手机电池的铭牌上标有“5V 4000mA·h”的字样，手机正常使用时功率为2W。如果他在电池电量剩余30％时，立刻插上30W的充电器，并持续正常使用，直到电量充满。他这次给手机充电的时间是 。
【答案】0.5h
【解析】首先根据W=UIt计算电池储藏的电能，再根据公式计算充电时间。
【解答】手机电池充满点时的电能：W=UIt=5V×4A×3600s=7.2×104J；
这次手机的充电时间为：。
例3：（2024·普陀模拟）如图甲所示是一款小型桌面清洁器，因其外形卡通，小巧实用备受人们喜爱，图乙是其内部部分结构。下表是这款清洁器的部分参数。
小型桌面清洁器部分参数
额定电压 3V
额定功率 6W
电池容量 750mAh
（1）该桌面清洁器是靠电机带动叶轮高速旋转，使清洁器内部形成个低压区，在外界________的作用下将桌面上的碎屑物“吸”入其中.
（2）该桌面清洁器正常工作时的电流是多少
（3）该桌面清洁器在电量低于20%时会自动切断电源停止工作，如果每次正常工作的时间为3分钟，该清洁器充满电后能正常工作多少次
【答案】（1）大气压
（2）
答：该桌面清洁器正常工作时的电流是2A。
（3）
其它计算方法合理均得分
答：该清洁器充满电后能正常工作6次。
【解析】（1）根据大气压强的知识分析解答；
（2）根据公式 计算出桌面清洁器正常工作的电流；
（3）首先用电池容量×（1-20%）计算出清洁器消耗的电能，再根据计算它可以连续工作的时间，最后根据 计算出正常工作的次数。
变式1：（2023·慈溪模拟）充电宝是可以直接给移动设备充电且自身具有储备单元的便携式装置，也叫移动电源。
型号 V8
输入 5V 1500mA
容量 8000mA·h
输出 5V 100mA
（1）某品牌充电宝铭牌上的部分信息如表所示该充电宝的输入功率是 。
（2）若给已用完的该充电宝充电5h，再用该充电宝给一只额定功率是5W的小风扇供电并使它正常工作，此时充电宝能给该小风扇供电 h。（已知该充电宝能量转化效率为70%，即输出的电能量只有输入电能量的70%）
【答案】（1）7.5W （2）5.25
【解析】（1）根据P＝UI求出该充电宝的输入功率；
（2）先根据转化效率，利用W＝pt求出充电宝充电5小时能输出的电能量，然后利用求工作时间。
【解答】（1）由表格数据可知，充电宝的输入电压为5V，输入电流为1500mA＝1.5A，
充电宝输入功率：P输入＝UI＝5V×1.5A＝7.5W；
（2）由可知，充电宝充电5小时能输出的电能量：
W输出＝ηW输入＝ηP输入t＝70%×7.5W×5×3600s＝9.45×104J，
由可知，此时充电宝能给该小风扇供电的时间：＝＝1.89×104s＝5.25h。
变式2：扫地机器人是一款能自动清扫的智能家用电器。某款扫地机器人的部分参数如表格所示，当剩余电量减为电池容量的20%时，扫地机器人会自动寻找充电器充电。则该扫地机器人正常工作时电流为 A；充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为 min。
额定工作电压 12 V 额定功率 48W
电池容量 5000mA·h 工作噪声 ≤50dB
【答案】4；60
【解析】根据P=UI求出机器人正常工作时的电流；先算出消耗的电池容量，再利用
求出连续正常工作的最长时间。
【解答】 由P=IU得，机器人正常工作时的电流：；
机器人充满电的电能：W=UIt=12V×5000×10-3A×3600s=2.16×105J；
机器人连续正常工作所需要的电能：W1=（1-20%）W=80%×2.16×105J=1.728×105J；
机器人连续正常工作的最长时间：。
变式3：（2024九上·余姚月考）如图所示为“无人机”（多功能飞行器），它具有4个旋翼，可通过无线电进行操控，其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景.
（1）该机一个旋翼的电动机额定功率为30瓦，额定电压为15伏，电动机正常工作时，通过该电动机的电流为多少安？
（2）该机所需的能量是由一块输出电压为15伏，容量为5000mA h的电池提供，若电能的80%用于飞行，飞行时的实际总功率为100W，则该机最多能飞行多少时间？
【答案】（1）故电流为：I= = =2A
（2）电池储存的能量：W=UIt=15V×5A×3600s=2.7×105J，W机=W×80%=2.7×105J×80%=2.16×105J，
t= = =2160s(=36分钟＝0.6小时也可以).
答：通过的电流为2A.该机最多能飞行2160s
【解析】（1）根据公式计算出通过电动机的电流；
（2）根据W=UIt计算出电池储存的能量，再根据 W机=W×80% 计算出输出的机械能，最后根据计算出飞行时间。
变式4：（2023九下·舟山月考）威马汽车智能制造基地是中国第一家实现全产业链数字化的车企。该汽车具有节能减排、绿色环保的特点，越来越受消费者的青睐。
车速v（米／秒） 10 20 30 40
空气阻力f（牛） 50 450 800
（1）汽车行驶时会受到空气阻力。经测试，该汽车在不同速度时受到空气阻力如表。当车速为20米／秒时，汽车所受空气阻力为 牛。
（2）汽车行驶过程中受到的总阻力来自两部分，一是路面对汽车的摩擦阻力，该阻力约为车重的0.05倍；二是空气对汽车的阻力。该电动汽车充满电后以最大允许质量、20米／秒的速度匀速直线行驶时，汽车所能行驶的最大距离为 米。
【答案】（1）200
（2）1.52×105
【解析】（1）分析表中的汽车阻力f与汽车行驶的速度v的数值关系，然后求出当该汽车速度为20m/s时，受到的空气阻力；
（2）由（1）可知空气阻力，汽车行驶过程中还受到地面摩擦力，汽车受到的总阻力等于空气阻力和路面阻力之和；
根据W=UIt计算出动力电池储存的能量；根据W=Fs计算汽车所能行驶的最大距离。【解答】（1）由表中数据第一组和三组数据可知，速度增大到原来的3倍时，空气阻力为原来阻力的9倍；比较第一组和第四组数据可知，速度增大到原来的4倍时，则空气阻力为原来的16倍；
可以看出，车速越大，汽车受到的阻力越大，且阻力与车速度的平方成正比，
用公式表示它们之间的关系为：f=kv2；
即：50N=k（10m/s）2，解得k=0.5N/（m/s）2；
所以当该汽车速度达到20m/s时，受到的空气阻力为：
f=kv2=0.5N/（m/s）2×（20m/s）2=200N；
（2）汽车行驶过程中还受到路面阻力：f=0.05G=0.05×mg=0.05×3200kg×10N/kg=1600N，
这辆汽车速度为20m/s时，所受的阻力约为：f总=F空阻+f=200N+1600N=1800N，
汽车匀速行驶时，由二力平衡可知，牵引力等于阻力，F=f总=1800N，
动力电池储存的能量：
W=UIt=380V×200A×3600s=2.736×108J，
由W=Fs可得，汽车所能行驶的最大距离为：。
一、电功和电功率单位换算及电能表
例1：如图所示分别是某同学家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上1600mp/kW h表示每消耗1千瓦时的电能，指示灯闪烁1600次时下列选项中正确的是（ ）
A．该同学家上月消耗的电能为911千瓦时
B．该同学家中同时工作的用电器总功率可以超过4400W
C．灯闪烁的次数越多，表明电路中的用电器总功率越大
D．若1分钟内指示灯闪烁32次，则电路消耗的电功率为1200W
变式1：（2024·临海模拟）某同学用电能表测量电水壶的实际功率。电能表表盘参数如图，他关闭家中其他用电器，只让电水壶工作1分钟，发现电能表转盘转过60转。下列错误的是（ ）
A．电能表是直接测量电功率的装置
B．该电路允许加载的最大功率为4400W
C．电水壶工作时把电能转化为热能
D．该电水壶的实际功率为1200W
变式2：小明家的电子式电能表表盘上标有“3200imp/kW·h)”字样。11月底的示数为 ，12月底的示数为 ，则他家12月份消耗的电能 kW·h，为测电暖器实际消耗的功率，他将标有“220V 1000W”字样的电暖器单独接入自家电路中，观察电能表上的指示灯在1min闪烁48次，则该电暖器的实际功率是 W。
二、电功和电功率公式使用、额定电功率与实际电功率
例1：将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一只电饭煲正常工作相同时间，下列说法正确的是( )
A．三个用电器产生的热量一样多 B．电风扇产生的热量最多
C．电视机产生的热量最多 D．三者消耗的电能相等
例2：有两个灯泡，L1标有“6V 3W”的字样，L2没有标记，测得L2电阻为6Ω，把它们串联在电路中，两灯均正常发光，那么该电路两端电压和L2的电功率分别是（ ）
A．9V，3W B．9V，1.5W C．12V，3W D．12V，1.5W
例3：a、b、c三盏灯分别标有“110V 60W”、“220V 60W”、“36V 60W”的字样，三盏灯都正常发光，比较它们的亮度（ ）
A．a灯最亮 B．b灯最亮
C．c灯最亮 D．三盏灯一样亮
例4：（2023九上·余姚期末）甲“6V 3W”，乙“6V 6W”的灯串联在电路中，要使其中一灯正常，则电源电压为 V；较暗的灯的实际功率为 W。
例5：（2024·浙江）如图所示电路，电源电压不变，R是定值电阻。当把一个“2.5V 0.5A”的小灯泡L，接在a、b两点间时，通过小灯泡的电流是0.5A，则L1的实际功率为___________；若换一个“3.8V 0.5A”的小灯泡L2接在a、b两点间，则L2的实际功率___________额定功率（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
例6：（2024·余姚月考）有两个灯泡，L1标有“6V 3W”的字样，L2没有标记，测得L2电阻为6Ω，把它们串联在电路中，两灯均正常发光，那么该电路两端电压和L2的电功率分别是（ ）
A.9V，3W B.9V，1.5W C.12V，3W D.12V，1.5W
1．如图所示的电路中，不计温度对灯丝电阻的影响，电源电压保持不变。当在a、b间接“6V6W”的灯泡时，闭合开关，灯L恰能正常发光；断开开关，在a、b间换接入一个“6V4W”的灯泡后，再闭合开关，下列说法中错误的是（ ）
A．灯L将变亮 B．灯L将变暗
C．换接的灯可能烧坏 D．电路总功率要变小
2．现有“6V 3W"和“12V 6W”字样的甲．乙两只灯泡，不考虑灯丝电阻的变化。下列说法正确的是（ ）
A．通电时间相同时，甲灯泡消耗的电能一定比乙灯泡少
B．通电时间相同时，电流通过乙灯泡比甲灯泡做功一定快
C．两只灯泡串联工作时，甲灯泡产生的热量一定比乙灯泡少
D．两只灯泡并联工作时，干路中允许通过的最大电流为1A
3．（2023九上·金华期末）如图是额定电压均为220V的灯泡L1和L2的U-I图像。下列分析错误的是（ ）
A． 当L1两端的电压为100V时，其实际功率为20W
B．将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V，则L2的功率为8W
C．当通过L2的电流为0.45A时，其1分钟消耗的电能为4320J
D．将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5A，则L1的功率为66W
4．如图所示电路，电源电压不变，R是定值电阻。当把一个“2.5V 0.5A”的小灯泡L，接在a、b两点间时，通过小灯泡的电流是0.5A，则L1的实际功率为 ；若换一个“3.8V 0.5A”的小灯泡L2接在a、b两点间，则L2的实际功率 额定功率（选填“大于”、“等于”或“小于”）。（4） （5）
5.（2024九上·宁波月考）现有标注为“6V 2 W”和“12 V 8 W”的两盏电灯 L1 和 L2，把它们与“20Ω 1A” 的滑动变阻器串联后，接在18V的电源上，如图所示，开关闭合后，当滑动变阻器R的滑片P从a端向b端滑动的过程中，下列说法正确的是（忽略温度对电阻的影响）（ ）
A.两灯都变亮，且L1首先正常发光 B.因为L2的额定功率大，所以L2比L1更亮
C.两灯灯丝电阻不同 D.两灯都变亮，且L2可能先烧毁
6.（2024·乐清模拟）市场上有一种磁吸式手机充电线(如图)，能通过磁铁公母对吸方式达到接通充电效果的充电线。在它的上面固定有磁铁，另一端固定有易磁化的物质，只要将两端靠近，就可以达到对吸充电。
（1）在磁吸式充电线的另一端固定的物质可能是________ (选填“铜”、“铁镍合金”或“铝”)。
（2）某手机的充电器上标有“5V，2.1A”， 表示充电电压是5V，最大输出电流2.1A。用该充电器 对某手机锂电池进行充电3小时，则锂电池获得的电能是________焦。
（3）目前市场上有两种不同的充电器：A“5V，2.1A”和B“5V，4.5A”。资料表明，最大输出电流越大，锂电池的充电时间越短；影响锂电池的使用寿命是电池发热。你将选择哪种充电器，并说明理由。________ 。
三、关于电池容量与机械能的转化
例1：随着生活水平的提高，扫地机器人逐步进人普通家庭。扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电座充电等诸多智能功能。如图是某款扫地机器人及铭牌上的部分参数，请回答下列有关问题：
项目 指标参数
工作电压 15V
功率 30W
电池容量 2000mAh
（1）电池容量“2000mAh”是指当工作电流为2000 mA，能持续供电1小时。若充满电后所有电量用于扫地，则可供机器人持续正常工作多少时间
（2）机器人的供电系统设有自动充电功能，当检测到电池容量低至10％时会自动返回充电。若返回过程中受到的阻力为20牛，为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远为多少米 (剩余电池容量达自动返回充电时的40％用于提供克服阻力做功)
例2：（2024九上·舟山模拟）老王手机电池的铭牌上标有“5V 4000mA·h”的字样，手机正常使用时功率为2W。如果他在电池电量剩余30％时，立刻插上30W的充电器，并持续正常使用，直到电量充满。他这次给手机充电的时间是 。
例3：（2024·普陀模拟）如图甲所示是一款小型桌面清洁器，因其外形卡通，小巧实用备受人们喜爱，图乙是其内部部分结构。下表是这款清洁器的部分参数。
小型桌面清洁器部分参数
额定电压 3V
额定功率 6W
电池容量 750mAh
（1）该桌面清洁器是靠电机带动叶轮高速旋转，使清洁器内部形成个低压区，在外界________的作用下将桌面上的碎屑物“吸”入其中.
（2）该桌面清洁器正常工作时的电流是多少
（3）该桌面清洁器在电量低于20%时会自动切断电源停止工作，如果每次正常工作的时间为3分钟，该清洁器充满电后能正常工作多少次
变式1：（2023·慈溪模拟）充电宝是可以直接给移动设备充电且自身具有储备单元的便携式装置，也叫移动电源。
型号 V8
输入 5V 1500mA
容量 8000mA·h
输出 5V 100mA
（1）某品牌充电宝铭牌上的部分信息如表所示该充电宝的输入功率是 。
（2）若给已用完的该充电宝充电5h，再用该充电宝给一只额定功率是5W的小风扇供电并使它正常工作，此时充电宝能给该小风扇供电 h。（已知该充电宝能量转化效率为70%，即输出的电能量只有输入电能量的70%）
变式2：扫地机器人是一款能自动清扫的智能家用电器。某款扫地机器人的部分参数如表格所示，当剩余电量减为电池容量的20%时，扫地机器人会自动寻找充电器充电。则该扫地机器人正常工作时电流为 A；充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为 min。
额定工作电压 12 V 额定功率 48W
电池容量 5000mA·h 工作噪声 ≤50dB
变式3：（2024九上·余姚月考）如图所示为“无人机”（多功能飞行器），它具有4个旋翼，可通过无线电进行操控，其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景.
（1）该机一个旋翼的电动机额定功率为30瓦，额定电压为15伏，电动机正常工作时，通过该电动机的电流为多少安？
（2）该机所需的能量是由一块输出电压为15伏，容量为5000mA h的电池提供，若电能的80%用于飞行，飞行时的实际总功率为100W，则该机最多能飞行多少时间？
变式4：（2023九下·舟山月考）威马汽车智能制造基地是中国第一家实现全产业链数字化的车企。该汽车具有节能减排、绿色环保的特点，越来越受消费者的青睐。
车速v（米／秒） 10 20 30 40
空气阻力f（牛） 50 450 800
（1）汽车行驶时会受到空气阻力。经测试，该汽车在不同速度时受到空气阻力如表。当车速为20米／秒时，汽车所受空气阻力为 牛。
（2）汽车行驶过程中受到的总阻力来自两部分，一是路面对汽车的摩擦阻力，该阻力约为车重的0.05倍；二是空气对汽车的阻力。该电动汽车充满电后以最大允许质量、20米／秒的速度匀速直线行驶时，汽车所能行驶的最大距离为 米。
2025中考科专题复习一——电功、电功率运用及电池容量解析
一、电功和电功率单位换算及电能表
例1：如图所示分别是某同学家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上1600mp/kW h表示每消耗1千瓦时的电能，指示灯闪烁1600次时下列选项中正确的是（ ）
A．该同学家上月消耗的电能为911千瓦时
B．该同学家中同时工作的用电器总功率可以超过4400W
C．灯闪烁的次数越多，表明电路中的用电器总功率越大
D．若1分钟内指示灯闪烁32次，则电路消耗的电功率为1200W
答案．D
变式1：（2024九上·临海期末）某同学用电能表测量电水壶的实际功率。电能表表盘参数如图，他关闭家中其他用电器，只让电水壶工作1分钟，发现电能表转盘转过60转。下列说法错误的是（ ）
A．电能表是直接测量电功率的装置
B．该电路允许加载的最大功率为4400W
C．电水壶工作时把电能转化为热能
D．该电水壶的实际功率为1200W
【答案】A
【解析】3000r/（kW h）表示电路中每消耗1KW h的电能，电能表转盘转3000r，据此求电能表转盘转60r时，电水壶消耗的电能，再利用P=W/t，求电水壶的实际功率。
【解答】A.家庭电路中的电能表是测量电功的仪表。A错误。
B.“220V、20A”表示电能表的工作电压为220V，电能表平时工作允许通过的最大电流为20A，该同学家允许加载的用电器的最大功率：P最大＝UI最大＝220V×20A=4400W。B正确。
C.电热水壶工作时是将电能转化为热能。C正确。
D.3000r/（kW h）表示路中每消耗1kW h的电能，电能表转盘转3000r，电能表转盘转60时，电水壶消耗的电能：，工作时间t=1min=1/60h，电水壶的实际功率：。D正确。
故答案为：A。
变式2：小明家的电子式电能表表盘上标有“3200imp/kW·h)”字样。11月底的示数为 ，12月底的示数为 ，则他家12月份消耗的电能 kW·h，为测电暖器实际消耗的功率，他将标有“220V 1000W”字样的电暖器单独接入自家电路中，观察电能表上的指示灯在1min闪烁48次，则该电暖器的实际功率是 W。
答案：108；900
（1）小明家12月份消耗的电能为：6394.2kW·h-6286.2kW·h=108kW·h；
（2）电暖气消耗的电能为：；
电暖气的实际功率为为：。
二、电功和电功率公式使用、额定电功率与实际电功率
例1：将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一只电饭煲正常工作相同时间，下列说法正确的是( )
A．三个用电器产生的热量一样多 B．电风扇产生的热量最多
C．电视机产生的热量最多 D．三者消耗的电能相等
答案：D
根据W=Pt可知，三者消耗的电能相等，故D正确；
电饭煲将电能全部转化为内能，电风扇将电能主要转化为机械能，电视机将电能主要转化为光能和声能，故A、B、C错误。
故选D。
例2：有两个灯泡，L1标有“6V 3W”的字样，L2没有标记，测得L2电阻为6Ω，把它们串联在电路中，两灯均正常发光，那么该电路两端电压和L2的电功率分别是（ ）
A．9V，3W B．9V，1.5W C．12V，3W D．12V，1.5W
答案：B
L1的额定电流；
串联电路中各处电流都相等，即I2=I1=0.5A；
则灯泡L2的实际电压为：U2=I2R2=0.5A×6Ω=3V；
则电路的总电压为：U总=U1+U2=6V+3V=9V；
灯泡L2的实际功率：P2=U2I2=3V×0.5A=1.5W。
故选B
例3：a、b、c三盏灯分别标有“110V 60W”、“220V 60W”、“36V 60W”的字样，三盏灯都正常发光，比较它们的亮度（ D ）
A．a灯最亮 B．b灯最亮
C．c灯最亮 D．三盏灯一样亮
例4：（2023九上·余姚期末）甲“6V 3W”，乙“6V 6W”的灯串联在电路中，要使其中一灯正常，则电源电压为 V；较暗的灯的实际功率为 W。
【答案】9；1.5
【解析】根据小灯泡的额定电压和额定功率分别求出两灯泡正常工作时的电流和电阻，由两只灯泡正常工作时的电流判断出能正常发光的灯泡，从而根据欧姆定律和串联电路的电压特点求出电路中的总电压，然后根据两灯电阻和电流利用P=IR可以知道两灯泡的实际功率关系。
【解答】，，，R乙=6Ω.
要使一灯能正常发光，则电路电流大小为0.5A，
所以U总=IR总=0.5A18Ω=9V，
两灯泡串联在电路中，其中甲能正常发光，乙没有达到额定电压，所以乙较暗。
P乙=I2R=(0.5A)26Ω=1.5W
例5：（2024·浙江）如图所示电路，电源电压不变，R是定值电阻。当把一个“2.5V 0.5A”的小灯泡L，接在a、b两点间时，通过小灯泡的电流是0.5A，则L1的实际功率为___________；若换一个“3.8V 0.5A”的小灯泡L2接在a、b两点间，则L2的实际功率___________额定功率（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
【答案】1.25W 小于
【解析】[1]根据“2.5V0.5A”可知，灯泡的额定电流为0.5A，即通过灯泡的电流为0.5A时，它正常发光，那么它的实际功率等于额定功率，即P1=U1I1=2.5V×0.5A=1.25W
[2]灯泡L1的电阻
灯泡L2的电阻，则R2>R1
根据R总=R+R1可知，流入L2的电流肯定小于流入L1的电流，即通过L2的电流肯定小于0.5A，即L2的实际功率肯定小于额定功率。
例6：（2024·余姚月考）有两个灯泡，L1标有“6V 3W”的字样，L2没有标记，测得L2电阻为6Ω，把它们串联在电路中，两灯均正常发光，那么该电路两端电压和L2的电功率分别是（ ）
A.9V，3W B.9V，1.5W C.12V，3W D.12V，1.5W
【答案】B
【解析】首先根据计算出L1的额定电流，然后根据串联电路的特点得到L2的额定电流，接下来根据U2=I2R2计算出L2的额定电压，跟机根据P2=U2I2计算出它的电功率，最后根据U总=U1+U2计算出总电压。
【解答】L1的额定电流；
串联电路中各处电流都相等，即I2=I1=0.5A；
则灯泡L2的实际电压为：U2=I2R2=0.5A×6Ω=3V；
则电路的总电压为：U总=U1+U2=6V+3V=9V；
灯泡L2的实际功率：P2=U2I2=3V×0.5A=1.5W。
1．如图所示的电路中，不计温度对灯丝电阻的影响，电源电压保持不变。当在a、b间接“6V6W”的灯泡时，闭合开关，灯L恰能正常发光；断开开关，在a、b间换接入一个“6V4W”的灯泡后，再闭合开关，下列说法中错误的是（A ）
A．灯L将变亮 B．灯L将变暗
C．换接的灯可能烧坏 D．电路总功率要变小
2．现有“6V 3W"和“12V 6W”字样的甲．乙两只灯泡，不考虑灯丝电阻的变化。下列说法正确的是（ C ）
A．通电时间相同时，甲灯泡消耗的电能一定比乙灯泡少
B．通电时间相同时，电流通过乙灯泡比甲灯泡做功一定快
C．两只灯泡串联工作时，甲灯泡产生的热量一定比乙灯泡少
D．两只灯泡并联工作时，干路中允许通过的最大电流为1A
3．（2023九上·金华期末）如图是额定电压均为220V的灯泡L1和L2的U-I图像。下列分析错误的是（ ）
A． 当L1两端的电压为100V时，其实际功率为20W
B．将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V，则L2的功率为8W
C．当通过L2的电流为0.45A时，其1分钟消耗的电能为4320J
D．将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5A，则L1的功率为66W
【答案】B
【解析】（1）当L1两端的电压为100V时，根据图像得出通过L1的电流，根据P=UI求出L1的实际功率；
（2）将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V，由图像可知通过灯泡L1的电流，根据串联电路电流规律可求出通过灯泡L2的电流，根据图像可知灯泡L2两端的电压，根据P=UI求出L2的功率；
（3）当通过L2的电流为0.45A时，根据图像得出L2两端的电压，根据W=UIt求出消耗的电能；
（4）将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5A，根据图像可知L1两端的电压，根据并联电路电压规律可得通过L1的电流，根据P=UI求出L1的功率.【解答】A.根据图像可知，当L1两端的电压为100V时，通过L1的电流为0.2A，其实际功率为：P1=U1I1=100V×0.2A=20W，故A正确不合题意；
B.将L1、L2串联，若L1两端的电压为40V，由图像可知，通过灯泡L1的电流：I'1=0.1A，
根据串联电路电流规律可知，通过灯泡L2的电流I'2=I'1=0.1A；
由图像可知，此时灯泡L2两端的电压为U'2=20V，L2的功率为：P2=U2I'2=20V×0.1A=2W，故B错误符合题意；
C.当通过L2的电流为0.45A时，L2两端的电压为160V，其1min消耗的电能为W=U2I2t=160V×0.45A×60s=4320J，故C正确不合题意；
D.将L1、L2并联，若通过L2的电流为0.5A，由图像可知，L2两端的电压为：U''2=220V。
根据并联电路电压规律可知，灯泡L1两端的电压：U''1=U''2=220V；
由图像可知，通过L1电流I''1=0.3A，L1的功率为：P1=U''1I''1=220V×0.3A=66W，故D正确不合题意。4．如图所示电路，电源电压不变，R是定值电阻。当把一个“2.5V 0.5A”的小灯泡L，接在a、b两点间时，通过小灯泡的电流是0.5A，则L1的实际功率为 ；若换一个“3.8V 0.5A”的小灯泡L2接在a、b两点间，则L2的实际功率 额定功率（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
答案：1.25W；小于
（1）根据“ 2.5V 0.5A ”可知，灯泡的额定电流为0.5A，即通过灯泡的电流为0.5A时，它正常发光，那么它的实际功率等于额定功率，即P1=U1I1=2.5V×0.5A=1.25W；
（2）灯泡L1的电阻：；
灯泡L2的电阻：；
则R2>R1；
根据R总=R+R1可知，接入L2的电流肯定小于接入L1的电流；
即通过L2的电流肯定小于0.5A；
即L2的实际功率肯定小于额定功率。
5．（2023九上·余姚期末）如图所示的电路中，不计温度对灯丝电阻的影响，电源电压保持不变。当在a、b间接“6V 6W”的灯泡时，闭合开关，灯L恰能正常发光；断开开关，在a、b间换接入一个“6V 4W”的灯泡后，再闭合开关，下列说法中错误的是（ ）
A．灯L将变亮 B．灯L将变暗
C．换接的灯可能烧坏 D．电路总功率要变小
【答案】A
【解析】根据知：“6V6W"的灯泡电阻为：6Ω，“6V4W"的灯泡电阻为：9Ω。当在ab间接入“6V6W"的灯泡时，闭合开关，灯L恰能正常发光；若在 ab 间换接入一个“6V 4W”的灯泡后，电路的总电阻变大，电流变小，所以灯L不能正常发光：电流变小时，由U=IR知：灯L两端的电压变小，所以接入的灯泡分得的电压变大(电源电压不变)，因此换接的灯泡可能被烧毁：由P=I2R可知，在灯L的电阻不变时，电流变小，则灯L的实际功率变小，即灯L变暗；由P=UI知，电源电压不变，总阻值变大，总电流变小，则电路消耗的总功率变小。
【解答】A、接入“6V4W”的灯泡后，通过灯L的电流变小，灯L变暗，所以A错误；
B、接入“6V4W”的灯泡后，通过灯L的电流变小，灯L变暗，所以B正确；
C、换接的灯泡两端的电压变大，所以换接的灯泡可能会烧坏，所以C正确；
D、电路中的电源电压不变，总电阻变大，总电流变小， 电路总功率要变小 ，所以D正确。
6.（2021九上·宁波月考）现有标注为“6V 2 W”和“12 V 8 W”的两盏电灯 L1 和 L2，把它们与“20Ω 1A” 的滑动变阻器串联后，接在18V的电源上，如图所示，开关闭合后，当滑动变阻器R的滑片P从a端向b端滑动的过程中，下列说法正确的是（忽略温度对电阻的影响）（ ）
A.两灯都变亮，且L1首先正常发光 B.因为L2的额定功率大，所以L2比L1更亮
C.两灯灯丝电阻不同 D.两灯都变亮，且L2可能先烧毁
【答案】A
【解析】根据图片可知，当滑片从a向b端移动时，它的阻值减小，则通过灯泡的电流增大，因此两个灯泡都变亮。L1的额定电流为：，L2的额定电流为：，则L1先正常发光，故A正确；
灯泡L1的电阻为：，灯泡L2的电阻为：，则两个灯泡的电阻相等。故C错误；
在串联电路中，功率与电阻成正比，因为两个灯泡的电阻相同，所以它们的实际功率相同，即亮度相同，故B错误；
如果两个灯泡都不损坏，那么根据“串联电路电压与电阻成正比”可知，它们的电压都是总电压的一半，即都是9V。因为9V>6V，所以灯泡L1先被烧毁，故D错误。
7.（2024·乐清模拟）市场上有一种磁吸式手机充电线(如图)，能通过磁铁公母对吸方式达到接通充电效果的充电线。在它的上面固定有磁铁，另一端固定有易磁化的物质，只要将两端靠近，就可以达到对吸充电。
（1）在磁吸式充电线的另一端固定的物质可能是________ (选填“铜”、“铁镍合金”或“铝”)。
（2）某手机的充电器上标有“5V，2.1A”， 表示充电电压是5V，最大输出电流2.1A。用该充电器 对某手机锂电池进行充电3小时，则锂电池获得的电能是________焦。
（3）目前市场上有两种不同的充电器：A“5V，2.1A”和B“5V，4.5A”。资料表明，最大输出电流越大，锂电池的充电时间越短；影响锂电池的使用寿命是电池发热。你将选择哪种充电器，并说明理由。________ 。
【答案】（1）铁镍合金（2）113400
（3）选 A，电流小，锂电池中通过的电流小，锂电池发热少，可延长锂电池的使用寿命（或选 B，电流大，锂电池充电时间短，可更快的使用手机）
【解析】（1）铁、钴、镍等能被磁体吸引的物质，叫铁磁性物质；
（2）根据公式W=UIt计算锂电池获得的电能。
（3）每种充电器都有自己的优点和缺点，根据优点进行选择即可。
【解答】（1）在磁吸式充电线的另一端固定的物质可能是铁镍合金。
（2）锂电池获得的电能是：W=UIt=5V×2.1A×（3600s×3）=113400J；
（3）①我将选择充电器A，理由是：电流小，锂电池中通过的电流小，锂电池发热少，可延长锂电池的使用寿命；
②我将选择充电器 B，理由是：电流大，锂电池充电时间短，可更快的使用手机。
三、关于电池容量与机械能的转化
例1：随着生活水平的提高，扫地机器人逐步进人普通家庭。扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电座充电等诸多智能功能。如图是某款扫地机器人及铭牌上的部分参数，请回答下列有关问题：
项目 指标参数
工作电压 15V
功率 30W
电池容量 2000mAh
（1）电池容量“2000mAh”是指当工作电流为2000 mA，能持续供电1小时。若充满电后所有电量用于扫地，则可供机器人持续正常工作多少时间
（2）机器人的供电系统设有自动充电功能，当检测到电池容量低至10％时会自动返回充电。若返回过程中受到的阻力为20牛，为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远为多少米 (剩余电池容量达自动返回充电时的40％用于提供克服阻力做功)
【答案】（1）蓄电池储藏的电能为：W=UIt=2A×15V×3600s=1.08×105J；
机器人持续正常工作的时间。
（2）机器人充电时克服阻力做功：W阻=W电能×10%×40%=1.08×105J×10%×40%=4320J；
机器人充电时到充电座的最远距离。
【解析】（1）首先根据公式W=UIt计算出蓄电池储藏的能量，再根据公式计算机器人持续正常工作的时间。
（2）首先根据W阻=W电能×10%×40%计算出机器人克服阻力做的功，再根据计算机器人充电时到充电座的最远距离。
例2：（2024九上·舟山模拟）老王手机电池的铭牌上标有“5V 4000mA·h”的字样，手机正常使用时功率为2W。如果他在电池电量剩余30％时，立刻插上30W的充电器，并持续正常使用，直到电量充满。他这次给手机充电的时间是 。
【答案】0.5h
【解析】首先根据W=UIt计算电池储藏的电能，再根据公式计算充电时间。
【解答】手机电池充满点时的电能：W=UIt=5V×4A×3600s=7.2×104J；
这次手机的充电时间为：。
例3：（2024·普陀模拟）如图甲所示是一款小型桌面清洁器，因其外形卡通，小巧实用备受人们喜爱，图乙是其内部部分结构。下表是这款清洁器的部分参数。
小型桌面清洁器部分参数
额定电压 3V
额定功率 6W
电池容量 750mAh
（1）该桌面清洁器是靠电机带动叶轮高速旋转，使清洁器内部形成个低压区，在外界________的作用下将桌面上的碎屑物“吸”入其中.
（2）该桌面清洁器正常工作时的电流是多少
（3）该桌面清洁器在电量低于20%时会自动切断电源停止工作，如果每次正常工作的时间为3分钟，该清洁器充满电后能正常工作多少次
【答案】（1）大气压
（2）
答：该桌面清洁器正常工作时的电流是2A。
（3）
其它计算方法合理均得分
答：该清洁器充满电后能正常工作6次。
【解析】（1）根据大气压强的知识分析解答；
（2）根据公式 计算出桌面清洁器正常工作的电流；
（3）首先用电池容量×（1-20%）计算出清洁器消耗的电能，再根据计算它可以连续工作的时间，最后根据 计算出正常工作的次数。
变式1：（2023·慈溪模拟）充电宝是可以直接给移动设备充电且自身具有储备单元的便携式装置，也叫移动电源。
型号 V8
输入 5V 1500mA
容量 8000mA·h
输出 5V 100mA
（1）某品牌充电宝铭牌上的部分信息如表所示该充电宝的输入功率是 。
（2）若给已用完的该充电宝充电5h，再用该充电宝给一只额定功率是5W的小风扇供电并使它正常工作，此时充电宝能给该小风扇供电 h。（已知该充电宝能量转化效率为70%，即输出的电能量只有输入电能量的70%）
【答案】（1）7.5W （2）5.25
【解析】（1）根据P＝UI求出该充电宝的输入功率；
（2）先根据转化效率，利用W＝pt求出充电宝充电5小时能输出的电能量，然后利用求工作时间。
【解答】（1）由表格数据可知，充电宝的输入电压为5V，输入电流为1500mA＝1.5A，
充电宝输入功率：P输入＝UI＝5V×1.5A＝7.5W；
（2）由可知，充电宝充电5小时能输出的电能量：
W输出＝ηW输入＝ηP输入t＝70%×7.5W×5×3600s＝9.45×104J，
由可知，此时充电宝能给该小风扇供电的时间：＝＝1.89×104s＝5.25h。
变式2：扫地机器人是一款能自动清扫的智能家用电器。某款扫地机器人的部分参数如表格所示，当剩余电量减为电池容量的20%时，扫地机器人会自动寻找充电器充电。则该扫地机器人正常工作时电流为 A；充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为 min。
额定工作电压 12 V 额定功率 48W
电池容量 5000mA·h 工作噪声 ≤50dB
【答案】4；60
【解析】根据P=UI求出机器人正常工作时的电流；先算出消耗的电池容量，再利用
求出连续正常工作的最长时间。
【解答】 由P=IU得，机器人正常工作时的电流：；
机器人充满电的电能：W=UIt=12V×5000×10-3A×3600s=2.16×105J；
机器人连续正常工作所需要的电能：W1=（1-20%）W=80%×2.16×105J=1.728×105J；
机器人连续正常工作的最长时间：。
变式3：（2024九上·余姚月考）如图所示为“无人机”（多功能飞行器），它具有4个旋翼，可通过无线电进行操控，其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景.
（1）该机一个旋翼的电动机额定功率为30瓦，额定电压为15伏，电动机正常工作时，通过该电动机的电流为多少安？
（2）该机所需的能量是由一块输出电压为15伏，容量为5000mA h的电池提供，若电能的80%用于飞行，飞行时的实际总功率为100W，则该机最多能飞行多少时间？
【答案】（1）故电流为：I= = =2A
（2）电池储存的能量：W=UIt=15V×5A×3600s=2.7×105J，W机=W×80%=2.7×105J×80%=2.16×105J，
t= = =2160s(=36分钟＝0.6小时也可以).
答：通过的电流为2A.该机最多能飞行2160s
【解析】（1）根据公式计算出通过电动机的电流；
（2）根据W=UIt计算出电池储存的能量，再根据 W机=W×80% 计算出输出的机械能，最后根据计算出飞行时间。
变式4：（2023九下·舟山月考）威马汽车智能制造基地是中国第一家实现全产业链数字化的车企。该汽车具有节能减排、绿色环保的特点，越来越受消费者的青睐。
车速v（米／秒） 10 20 30 40
空气阻力f（牛） 50 450 800
（1）汽车行驶时会受到空气阻力。经测试，该汽车在不同速度时受到空气阻力如表。当车速为20米／秒时，汽车所受空气阻力为 牛。
（2）汽车行驶过程中受到的总阻力来自两部分，一是路面对汽车的摩擦阻力，该阻力约为车重的0.05倍；二是空气对汽车的阻力。该电动汽车充满电后以最大允许质量、20米／秒的速度匀速直线行驶时，汽车所能行驶的最大距离为 米。
【答案】（1）200
（2）1.52×105
【解析】（1）分析表中的汽车阻力f与汽车行驶的速度v的数值关系，然后求出当该汽车速度为20m/s时，受到的空气阻力；
（2）由（1）可知空气阻力，汽车行驶过程中还受到地面摩擦力，汽车受到的总阻力等于空气阻力和路面阻力之和；
根据W=UIt计算出动力电池储存的能量；根据W=Fs计算汽车所能行驶的最大距离。【解答】（1）由表中数据第一组和三组数据可知，速度增大到原来的3倍时，空气阻力为原来阻力的9倍；比较第一组和第四组数据可知，速度增大到原来的4倍时，则空气阻力为原来的16倍；
可以看出，车速越大，汽车受到的阻力越大，且阻力与车速度的平方成正比，
用公式表示它们之间的关系为：f=kv2；
即：50N=k（10m/s）2，解得k=0.5N/（m/s）2；
所以当该汽车速度达到20m/s时，受到的空气阻力为：
f=kv2=0.5N/（m/s）2×（20m/s）2=200N；
（2）汽车行驶过程中还受到路面阻力：f=0.05G=0.05×mg=0.05×3200kg×10N/kg=1600N，
这辆汽车速度为20m/s时，所受的阻力约为：f总=F空阻+f=200N+1600N=1800N，
汽车匀速行驶时，由二力平衡可知，牵引力等于阻力，F=f总=1800N，
动力电池储存的能量：
W=UIt=380V×200A×3600s=2.736×108J，
由W=Fs可得，汽车所能行驶的最大距离为：。
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